目前國內的隧道工程采用回填方案穿越大型溶洞的研究已較多，一般采用土石方進行回填，為避免沉降過大或不均勻沉降對上部結構物產生不利影響，再對回填路基進行注漿加固或夯錘夯實補強。透水性材料注漿加固往往由于注漿不均勻效果不是很理想，不透水材料采用夯錘夯實補強也存在作業空間小、填層厚度大夯實效果不好等情況。根據貴州省習水縣地質特點，洞灣隧道采用回填漿砌片石穿越大型溶洞。因回填漿砌片石方案與眾不同，且實施的效果如何，值得我們研究。

一、基底承載力研究

1、地質物探

采用地質雷達對溶洞底部地質進行物探，以探明溶洞底以下有無空洞及水體。儀器采用淺層地震儀，檢波器。利用人工激發地震波在巖土介質中的傳播規律，探測淺部地質構造或測定巖土物理力學參數、進行物性分層、尋找構造破碎帶。

根據物探結果分析，并結合現場溶洞底部挖機挖探情況，YK66+460-YK66+530大溶洞基底覆蓋亂石并富含一定地下水，但溶洞底部以下無大空洞和水體分布，能夠滿足在底部以上設置大型構筑物的條件。

2、底部鉆探

采用地質鉆機對溶洞底部進行鉆探，根據芯樣抗壓強度判斷地基承載能力。在溶洞范圍內共布置8個地質鉆探孔，每孔鉆孔深度40延米左右。取巖樣8組，得到試驗結果，包括：天然密度、飽和抗壓強度、天然彈性模量、天然泊松比、天然抗拉強度、巖塊波速。巖體完整性系數KV=0.04-0.73，為破碎-較完整的巖體。圍巖級別為Ⅲ-Ⅴ級。地基承載力基本容許值［fao］=2000kPa，能夠滿足在底部以上設置大型構筑物的條件。

3、設置抗滑臺階

在保證基底承載力的同時，為保證回填漿砌片石的穩定性，溶洞底部橫向或縱向坡度過陡處設置抗滑臺階，臺階寬度不小于2米。因溶洞回填M7.5漿砌片石數量巨大，達到2.7萬立方米。施工從溶洞頂部破口進入挖掘機配合施工。基底臺階采用挖掘機配合人工施工。

二、溶洞的排水處理研究

排水處理研究的目的是判明地下水類型、補給排條件、隧道洞身涌水量和地下水侵蝕性。

1、地下水類型調查

經地質調繪及對溶洞地形的實測，巖溶形態主要表現為落水洞、溶洞及地表溶蝕洼地、地表塌陷等。地下水的補給來源主要是大氣降水入滲補給。部分落水洞為枯水洞，洞與地下深層溶洞有水力lian系，雨季時向下匯水。

2、隧道洞身涌水量調查

大型溶洞RD1流水洞S4至下部巖溶裂隙通道，S4為流水洞，水量4.5L/s。S4處流水洞面積約0.5×0.6m2，下方15m深度范圍內為受此流水洞沖刷、溶蝕形成的豎井，呈圓形截面，直徑約8m，深度較大，且同1#溶槽聯通。同時根據流水通道漂浮雜物痕跡對歷史zui高水位進行了測量。

3、地下水侵蝕性調查

地下水腐蝕性測試水質取樣2組，測試結果為地下水無腐蝕性。根據地下水的綜合調查，確定地下水來源主要為大氣降水，溶洞區底部存在一處過水通道。根據地下水流量測試結果和歷史水位測量結果，在原洞腔地下水流水方向預埋3根Ф100cm的HDPE管涵，確保溶洞內水路暢通。因地下水無腐蝕性采用水泥砂漿不作防腐處理。

三、砌片石沉降情況研究

1、沉降觀測方法

沉降觀測按照路基沉降觀測方法進行。漿砌片石施工期間，設置沉降觀測中樁、下沉降觀測邊樁。施工完成后增加上沉降觀測邊樁。大溶洞沿線路共設置4個觀測斷面。沉降觀測采用S1型水準儀和因瓦水準尺。

2、觀測頻率

施工期間每砌筑高度1.0米進行一次觀測，如兩次砌筑間隔較長時，每3天觀測一次。砌筑完工后，在前2～3個月內，每5天觀測一次，3個月后15天觀測一次。

3、內業計算與成果整理

每次觀測結束后，檢查記錄計算是否正確，精度是否合格，并進行誤差分配。然后將觀測值列入觀測成果表中，計算出累計沉降量和位移量。并注明觀測日期、氣象情況和荷重變化情況。

4、觀測結果分析

從各斷面累計沉降值來看，總體下沉量都不大，且無明顯沉降異常點。由于YK66+470回填高度相對較大，其累計沉降值較大。從各斷面沉降速率來看，在漿砌片石砌筑高度較小時沉降值很小，砌筑高度到達一定高度后，在一段時間內沉降值變化變大，隨著砌筑高度繼續加大，沉降值變化變小。

四、結束語

隧道施工中遇到的溶洞形式多種多樣，相似溶洞的處理方法大致相同，主要是根據溶洞和隧道主線相交的位置、溶洞規模大小等，通過方案的技術、經濟比較，從施工的難易程度、安全風險、施工成本等方面綜合考慮，擬定合理的處理方案。仁赤高速公路洞灣隧道大型溶洞采用回填漿砌片石方案，在施工過程中研究解決了溶洞底部基底承載力是否滿足設計要求的技術難題，經過詳細調查保證了地下水泄洪通道的問題，提出回填漿砌片石的沉降觀測方法和日沉降控制標準，保證了構筑物在施工過程中和運營使用后的安全。同時也為在類似地質條件下的大型溶洞處理積累了經驗。